计算机辅助设计与图形学学报

作者：徐敬华, 王林轩, 陈前勇, 张树有, 谭建荣

关键词：立体光刻, NURBS曲面, 连续无隧道采样, 体素边界标记填充, 非网格化体素生成

随着激光立体光刻工艺的分辨率不断提升, 现有的基于网格化的三维流形体素化方法难以满足微纳乃至原子尺度的精度需求. 为此, 提出一种面向立体光刻的有理曲面非网格化体素生成(meshless voxel generation, MVG)方法,可将非均匀有理B样条(non-uniform rational B-splines, NURBS)边界表示的实体直接转换为任意精度的体素化模型. 首先通过提出一种面向NURBS曲面的连续无隧道自适应采样方法, 利用边界标记填充算法获取修剪后NURBS曲面内部采样点; 然后将参数域内的采样点映射至体素空间, 生成基于连续无隧道采样的表面体素模型, 并采用广度优先搜索完成内部体素填充. 通过具有微米级结构的空间曲面薄壁桨叶进行实例验证, 证明了MVG方法在提升体素化精度方面的有效性; 与传统离散剖分采样方法的对比实验结果表明, MVG方法能够有效地提升有理曲面实体的体素化精度; 在高体素化分辨率下运用MVG方法, 连续多张曲面拼接的有理实体在体素离散化过程中的平均体积误差可减少10.17%.

来源：2025年第10期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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